מאפיינים ויישומים של מיקרוסקופ אלקטרוני
1. עקרון העבודה של מיקרוסקופ אלקטרוני סורק
מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק משתמש בקרן אלקטרונים ממוקדת כדי לסרוק ולתמונה את פני הדגימה נקודה אחר נקודה. המדגם הוא חלקיקי כמות גדולה או אבקה, ואות ההדמיה יכול להיות אלקטרונים משניים, אלקטרונים מפוזרים לאחור או אלקטרונים נספגים. ביניהם, אלקטרונים משניים הם אות ההדמיה החשוב ביותר. האלקטרונים הנפלטים על ידי אקדח האלקטרונים באנרגיה של 5-35keV משתמשים בכתם הצלב כמקור האלקטרונים, ויוצרים אלומת אלקטרונים עדינה עם אנרגיה מסוימת, עוצמת זרם אלומה מסוימת וקוטר כתם אלומה באמצעות ההפחתה של עדשת הקבל המשנית ועדשת האובייקטיב. מונע על ידי סליל הסריקה, סרוק את פני הדגימה לפי רצף זמן ומרחב מסוים. אלומת האלקטרונים הממוקדת מקיימת אינטראקציה עם המדגם כדי ליצור פליטת אלקטרונים משנית (ואותות פיזיקליים אחרים), וכמות פליטת האלקטרונים המשנית משתנה בהתאם לטופוגרפיה פני השטח של המדגם. אות האלקטרון המשני נאסף על ידי הגלאי ומומר לאות חשמלי. לאחר הגברה על ידי הווידאו, הוא מועבר לרשת של הקינסקופ, והבהירות של הקינסקופ הנסרקת באופן סינכרוני עם אלומת האלקטרונים הנכנסת עוברת אפנון כדי לקבל תמונת אלקטרונים משנית המשקפת את הטופוגרפיה פני השטח של הדגימה.
שנית, למיקרוסקופ האלקטרונים הסורק יש את המאפיינים הבאים
(1) ניתן לראות דגימות גדולות (ניתן לראות קטרים גדולים יותר בתעשיית המוליכים למחצה), ושיטת הכנת הדגימה פשוטה.
(2) עומק השדה גדול, פי שלוש מאות ממיקרוסקופ אופטי, המתאים לניתוח ותצפית על משטחים גסים ושברים; התמונה מלאה בתלת מימד, מציאותית, קלה לזיהוי והסבר.
(3) טווח ההגדלה גדול, בדרך כלל 15-200000 פעמים, וזה נוח לסקר כללי בהגדלה נמוכה ותצפית וניתוח בהגדלה גבוהה עבור חומרים הטרוגניים עם רב-פאזי ורב-הרכב.
(4) יש לו רזולוציה ניכרת, בדרך כלל 2-6ס"מ
(5) ניתן לשלוט ביעילות ולשפר את איכות התמונה בשיטות אלקטרוניות, כגון סובלנות הניגודיות של התמונה יכולה להשתפר על ידי אפנון, כך שהבהירות והכהות של כל חלק בתמונה מתונים. באמצעות מכשיר הגדלה כפולה או בורר תמונות, ניתן לצפות בתמונות של הגדלות שונות או תמונות בצורות שונות על מסך הפלורסנט בו-זמנית.
(6) ניתן לבצע ניתוח של פונקציות שונות. כאשר הוא מחובר עם ספקטרומטר קרני רנטגן, הוא יכול לבצע ניתוח מיקרו-רכיבים תוך התבוננות במורפולוגיה; כאשר הוא מצויד באביזרים כגון מיקרוסקופ אופטי ומונוכרומטור, הוא יכול לצפות בתמונות קתודופלואורסצנטיות ולבצע ניתוח ספקטרום קתודופלואורסצנטי.
(7) ניתן לבצע בדיקות דינמיות באמצעות שלבי דגימה כגון חימום, קירור ומתיחה כדי לצפות במעברי פאזה ושינויים מורפולוגיים בתנאי סביבה שונים.
שְׁלוֹשָׁה. יישום של מיקרוסקופיה אלקטרונית
זהו כלי הכרחי בניתוח פגמי חומרים, ניתוח תהליכים מתכתיים, ניתוח עיבוד תרמי, מטאלוגרפיה, ניתוח כשלים וכו'. לדוגמה, למפעל צבאי יש את הדרישות הבאות עבור מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק במסמך ההצעה שלו: "סט ציוד זה משמש לניתוח ומדידת ההרכב הכימי של מיקרו-אזורי חומר, פגמים מתכתיים, והמבנה הפנימי של חומרי המוצר, ומשמש גם לשינויי תהליכים. לנתח ולמדוד את המבנה הפנימי והמשטח של החומר, שינויים במורפולוגיה ו פגמים וכו' במקביל ניתן להנחות את התהליך בהתאם לתוצאות.
